Como As Plantas Toleram á Toxidez Causada Pelo Alumínio ?
- Por Carlos Alan Couto
- Publicado 12/09/2007
- Agricultura
-
Avaliação:
Desintoxicação interna do Al
Estudos demonstram que alguma plantas como por exemplo: hortênsia (Hydrangea macophylla) e trigo sarraceno (Fagopyrum esculentum), que acumulam Al em seus tecidos, como meio de desintoxicação interna. A hortênsia é uma planta ornamental que torna suas pétalas do vermelho ao azul quando o solo é acidificado. A alteração na cor é dada pela acumulação de complexos de Al nas pétalas. Esta espécie pode acumular até 3000 mg L-1 de Al em suas folhas e pétalas, complexado com citrato (MA et al., 1997). Segundo o mesmo autor, no citosol a pH 7,0, este é um complexo extremamente forte, impossibilitando ao Al causar injúrias no citosol. Estudos feitos com trigo Fagopirum mostraram que seus protoplasto e vacúolo ( nas folhas) Tinham acumulado Al A partir do isolamento foram encontrados mais de 80% do Al no protoplasto na forma de complexos de oxalato, e a maioria destes complexos seqüestrados no vacúolo (SHEN et al., 2002).
Compostos fenólicos
Os compostos fenólicos exsudados apresentam a peculiaridade de complexar metais, tais como o Al, além de ter ação como agente antioxidante em condições de estresse abióticos, por isso, estes compostos começaram a ser relacionados com a tolerância ao Al (MATSUMOTO et al., 1976; OFEIMANU et al., 2001). A razão pelo qual não é dada tanta importância a este processo é devido ao fato de que em condições ácidas, o Al e H+ competem pelos sítios dos compostos fenólicos, o que reduz sua capacidade de complexação comparado aos dos ácidos orgânicos.
Outros mecanismos potenciais de tolerância ao Al
Outros exsudatos orgânicos quelantes do Al, não descobertos, são questionados. Há especulações sobre compostos que participam na formação de barreiras via componentes que alteram o pH da rizosfera, complexação do Al por mucilagens secretadas pelas raízes. Entre os mecanismos de desintoxicação interna do Al, é especulada a fixação do Al na parede celular e a complexação no simplasto via diferentes compostos orgânicos.
Perspectivas
Há uma grande carência de trabalhos desenvolvidos e publicados caracterizando genótipos de espécies importantes quanto aos mecanismos associados à tolerância ao Al. existe inda algumas lacunas sobre aspectos bioquímicos do transporte do Al na planta e as inter-relações entre quelatização do Al pelos exsudatos das raízes, exclusão, absorção, transporte do Al e acumulação do Al nos vacúolos das raízes e folhas. Torna-se fundamental para o melhoramento genético no desenvolvimento de novos genótipos.
REFERÊNCIAS
CAMARGO, C.E. de O. Melmento de trigo. I. Hereditariedade da tolerância à toxicidade do alumínio. Bragantia, Campinas, v.40, n.4, p.33-45, 1981.
VON UEXKÜLL, H. R.; MUTERT, E. Global extend,
development and economic – impact of acid soils. Plant
and Soil, Dordrecht, v.171, n.1, p.5-19, 1995.
LINDSAY, W.L. Chemical equilibria in soils. New York : Wiley-
Interscience, 1979. 499p.
CAMARGO, C.E. de O.; FERREIRA-FILHO, A.W.P.; FREITAS, J.G. Avaliação de genótipos de centeio, triticale e trigo comum e trigo duro quanto à tolerância ao alumínio em solução nutritiva. Scientia Agricola, Piracicaba, v.55, n.2, p.227-232, 1998.
CASSIOLATO, M. E.; MEDA, A. R.; PAVAN, M. A.;
MIYAZAWA, M.; OLIVEIRA, J. C. Evaluation of oat
extracts on the efficiency of lime in soil. Brazilian Archives
of Biology and Technology, Curitiba, v.43, n.5, p.533-536, 2000;
WRIGHT, K.E. Internal precipitation of phosphorus in relation to
aluminum toxicity. Plant Physiology, Rockville, v.18, p.708-712,
1943.
NAIDOO, G.; STEWART, J. McD.; LEWIS, R.J. Accumulation sites of Al
in snapbean and cotton roots. Agronomy Journal, Madison, v.70,
n.3, p.489-492, May/June1978.
REES, W.J.; SIDRAK, G.J. Inter-relationship of aluminum and
manganese toxicities towards plants. Plant and Soil, Dordrecht, v.14,
p.101-117, 1961.
ZHAO, X.-J.; SUCOFF, E.; STADELMANN, E.J. Al3+ and Ca2+ alteration
of membrane permeability of Quercus rubra root cortex cells. Plant
Physiology, Rockville, v.83, p.159-162, 1987.
McQUATTIE, C.J.; SCHIER, G.A. Response of red spruce seedlings to
aluminum toxicity in nutrient solution: alterations in root anatomy.
Canadian Journal of Forest Research, Ottawa, v.20, p.1001-1011,
RINCÓN, M.; GONZALES, R. G. Aluminum partitioning
intact roots of aluminum-tolerant and aluminum-sensitive
wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Plant Physiology,
Rockville, v.99, n.3, p.1021-1028, 1992.
DELHAIZE, E.; CRAIG, S.; BEATON, C. D.; BENNET, R.
J.; JAGADISH, V. C.; RANDALL, P. J. Aluminum tolerance
in wheat (Triticum aestivum L.): I. Uptake and distribution
of aluminum in root apices. Plant Physiology, Rockville,
v.103, n.3, p.685-693, 1993.
MA, J. F.; HIRADATE, S.; NOMOTO, K.; IWASHITA, T.;
MATSUMOTO, H. Internal detoxification mechanism of
Al in hydrangea (Identification of Al form in the leaves).
Plant Physiology, Rockville, v.113, n.4, p.1033-1039, 1997.
SHEN R.F.; MA, J.F.; KYO, M.; IWASHITA, T.
Compartmentation of aluminium in leaves of an Alaccumulator,
Fagopirum esculentum Moench. Planta,
New York, v.215, n.3, p.394-398, 2002.
MATSUMOTO, H.; HIRASAWA, E.; MORIMURA, S.;
TAKAHASHI, E. Localization of aluminum in tea leaves.
Plant Cell Physiology, Kioto, v.17, n.3, p.627-631, 1976.
OFEI-MANU, P.; WAGATSUMA, T.; ISHIKAWA, S.;
TAWARAYA, K. The plasma membrane strength of the
root-tip cells and root phenolic compounds are correlated
with Al tolerance in several common woody plants. Soil
Science Plant Nutrition, Tokyo, v.47, n.2, p.359-375, 2001.
Compostos fenólicos
Os compostos fenólicos exsudados apresentam a peculiaridade de complexar metais, tais como o Al, além de ter ação como agente antioxidante em condições de estresse abióticos, por isso, estes compostos começaram a ser relacionados com a tolerância ao Al (MATSUMOTO et al., 1976; OFEIMANU et al., 2001). A razão pelo qual não é dada tanta importância a este processo é devido ao fato de que em condições ácidas, o Al e H+ competem pelos sítios dos compostos fenólicos, o que reduz sua capacidade de complexação comparado aos dos ácidos orgânicos.
Outros mecanismos potenciais de tolerância ao Al
Outros exsudatos orgânicos quelantes do Al, não descobertos, são questionados. Há especulações sobre compostos que participam na formação de barreiras via componentes que alteram o pH da rizosfera, complexação do Al por mucilagens secretadas pelas raízes. Entre os mecanismos de desintoxicação interna do Al, é especulada a fixação do Al na parede celular e a complexação no simplasto via diferentes compostos orgânicos.
Perspectivas
Há uma grande carência de trabalhos desenvolvidos e publicados caracterizando genótipos de espécies importantes quanto aos mecanismos associados à tolerância ao Al. existe inda algumas lacunas sobre aspectos bioquímicos do transporte do Al na planta e as inter-relações entre quelatização do Al pelos exsudatos das raízes, exclusão, absorção, transporte do Al e acumulação do Al nos vacúolos das raízes e folhas. Torna-se fundamental para o melhoramento genético no desenvolvimento de novos genótipos.
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root-tip cells and root phenolic compounds are correlated
with Al tolerance in several common woody plants. Soil
Science Plant Nutrition, Tokyo, v.47, n.2, p.359-375, 2001.
Carlos Alan Couto
Carlos Alan Couto dos Santos é Engenheiro Agrônomo pela Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB) , Mestrando em Ciências Agrárias e estudante do curso de pós-graduação em Metodologia do Ensino Superior. Atualmente é professor de Biologia do Colégio da Faculdade Adventista da Bahia. contato: alanbiologia@ig.com.br
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2 Comentários em "Como As Plantas Toleram á Toxidez Causada Pelo Alumínio ?"
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comentou em 03 Nov 2007 7:08:52 PM CST
O conhecimento sobre acidez do solo é muito importante devido a necessidade de utilização de práticas corretas para a nutrição ,crescimento da planta e melhoramento genético.O artigo está de parabéns;espero que todos possam conhecê-lo para haver mudanças na visão e no tratamento das plantas.
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Autor)|
comentou em 14 Feb 2008 6:17:02 PM CST
Muito bem exposto os detalhes intrinsicos da relação planta x AL tóxico.
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